Вопрос 2. Система аэрации сточных вод в аэротенках. Типы и характеристика применяемых аэраторов.

Аэрация сточных вод — это насыщение их кислородом воздуха (иногда техническим кислородом) в целях создания аэробных условий при биологич. очистке или хим. окислении органич. и минер. компонентов, содержащихся в сточных водах, а также удаления летучих компонентов из сточных вод. Сточные воды аэрируются посредством продувки их воздухом или кислородом в очистных сооружениях, а в нек-рых случаях и после них перед выпуском в водоем. Иногда для поддержания нормального протекания внут-риводоемных биохим. процессов могут аэрироваться и сами водоемы или их отд. участки. Аэрация сточных вод может осуществляться пневматич., механич. или аэраторами комбинированными. Воздух поступает в жидкость в виде пузырьков, к-рые всплывают и при движении через слой воды передают в нее кислород. Чем меньше размер пузырьков, тем большее кол-во кислорода переходит в жидкость из воздуха и, следовательно, тем ниже затраты энергии на работу аэрац. оборудования. Однако для получения мелких пузырьков требуется больше затрат энергии на диспергирование воздуха. Аэрирование иловой смеси в аэротенках может осуществляться с помощью механических и пневмомеханических аэраторов . Принцип действия механических аэраторов основан на вовлечении воздуха непосредственно из атмосферы и равномерном распределении его путем перемешивания во всем объеме жидкости. Механические аэраторы могут быть следующих типов: турбинные (всасывающие или поверхностные) и щеточные.

Поверхностный турбинный аэратор представляет собой агрегат, состоящий из собственно аэратора (центробежного ротора), электродвигателя и редуктора. При вращении ротора располо женные на нем лопасти отбрасывают воду к периферии, в результате чего образуется кольцевой гидравлический прыжок и происходит интенсивный перенос кислорода воздуха в воду. Одновременно снизу к ротору подсасывается жидкость, благодаря чему обеспечивается хорошее ее перемешивание и распределение обогащенных кислородом слоев во всем объеме резервуара.

Типы поверхностных турбинных аэраторов различаются конструкцией рабочих колес.

Всасывающий турбинный аэратор (импеллерный) состоит из двигателя, направляющей трубы, вала, воздухозаборников и ротора. Принцип действия аэратора со всасыванием атмосферного воздуха основан на том, что заглубленный ротор прокачивает жидкость через трубу с воздухозаборными отверстиями, расположенными на уровне жидкости в аэротенке. При этом поток жидкости вовлекает через отверстия воздух, который, проходя через ротор, интенсивно диспергируется. Водовоздушная смесь выбрасывается в нижней части аэротенка и смешивается со всем объемом жидкости, что обеспечивает хорошую аэрацию. Турбинные аэраторы устанавливают на площадке, опирающейся на стены аэротенка или специальные колонны.

Щеточные аэраторы представляют собой горизонтальный вал с перпендикулярно укрепленными лопатками. Типы щеточных аэраторов различаются профилями лопаток (в основном лопатки изготовляют из уголков). При работе щеточных аэраторов происходят перемешивание иловой смеси, разбрызгивание ее капель, захват воздуха из атмосферы и интенсивное перемешивание воздуха с иловой смесью.

Механические аэраторы с принудительной подачей воздуха называются пневмомеханическими. Сжатый воздух подается через среднепузырчатый диффузор под расположенный внизу аэратора ротор (крыльчатку), при этом воздух мелко дробится и хорошо перемешивается во всем объеме аэротенка.

Создаваемое механическими и пневмомеханическими аэраторами всех типов турбулентное движение жидкости в аэротенках ускоряет процесс диффузии кислорода.

Для аэраторов каждого типа существуют оптимальная производительность по кислороду, зависящая от частоты вращения и глубины погружения ротора, а также показатели их работы, определяемые не только их конструкцией, но и параметрами и конструкцией аэротенков.

При выборе типа аэратора учитывают его производительность по вовлечению в жидкость кислорода и размеры зоны его действия. Число аэраторов назначают в зависимости от его производительности по кислороду.

Аэраторы предназначены не только для растворения кислорода в воде, но и для поддержания активного ила во взвешенном состоянии, что определяется размерами зоны действия аэратора по ширине аэротенка и его объему.

Большое значение имеет взаимное расположение аэраторов в аэротенках, так как потоки жидкости, выбрасываемые аэраторами, оказывают воздействие друг на друга. Аэраторы желательно, размещать таким образом, чтобы зона, обслуживаемая одним аэратором, имела форму квадрата.